全 文 ：199 5年
第 1期
内蒙古师大学报 (自然科学汉文版 )
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内蒙古不同地区根茎冰草
过氧化物酶同工酶比较研究 ’
解新明 马万里 王振兴 杨锡麟 李斌 马明
(内蒙古师范大学生物系 )
摘 要 应用聚丙烯酞胺提胶电泳的方法 , 对内蒙古境内东部 、 中部不同地理分布区的 7
个居群的根茎冰草 (A g or yP or n m ich on i R os h ve . )苗期过氧化物酶同工酶进行分析 . 结果表明 : 不
同居群的根茎冰草的过氧化物酶同工酶酶谱极为相似 , 说明同工酶酶谱与不同地理分布区没有十
分密切的对应关系 ; 然而 , 个别水分较充足的居群 , 其酶带数 目较少 , 表明其同工酶酶谱的变化与
水分条件相关联 , 呈现出一定的多样性 .
关键词 根茎冰草 , 氧化物酶同工酶 , 多样性
分类号 0 9 4 3
根茎冰草 (A g ; 口 yP ; 口。 m ihc no i R o s he v . )是一种多年生旱生性根茎型禾草 , 其分布范围
十分广泛 , 几乎遍及全 区各地 , 同时还广泛分布于 我国东北至新疆的北方诸省区 , 在草原地
带的针茅草原和羊草草原上 , 多成为伴生种 , 有时成为亚优势种 ;在沙质壤土的草原上常成
为建群种 . 本种是干旱草 原常见的重要牧草之一 , 一年四季为各种家畜所喜食 , 具有很高的
营养价值 , 是我 区重要的牧草种质资源 . 鉴于这种情况 , 作者对 内蒙古境内东部及中部不同
地理分布区的 7 个根茎冰草居群进行 了过氧化物酶同工酶的分析 , 试图根据同工酶的不同
揭示其种质演变的规律 .
1 材料和方法
分析所用的材料 (种子 )均采自于 内蒙古东部和 中部的不同地区 (见表 1) .
样 品制备 , 取 不同样地 居群的饱满 种子 , 在相 同培养条件下萌发 , 待苗长 至 6 ~ 7 c m
时 , 取其地上部分 , 按 1 9 苗重加 4 m L 蒸馏水的比例于冰浴中研磨 , 然后用 T G L L一 18 型台
式冷冻离心机离心 10 m in( l0 o 0 r / m in ) , 取上清液并加少许甘油于冰箱中保存待用 .
电泳方法 , 采用垂直板聚丙烯酞胺凝胶电泳 , 分离胶浓度 6 . 8% , 浓缩胶浓度 4% , 恒压
8 0 V 电泳 l h 后 , 电压调至 2 2 0 v , 电泳 5一 6 h .
染色方法 , 采用醋酸联苯胺法 , 室温下染色数分钟 .
2 结果分析
* 内蒙古 自然科学基金资助项目
收稿日期 : 1 9 9 4一0 4一 1 1
第 1期 解新明等 : 内蒙古不同地区根茎冰草过氧化物酶同工酶 比较研究 · 53 .
用于分析的不 同样地居群的根茎冰草 , 其过氧化物酶同工酶的主要酶带都表现出稳定
的酶谱模式 , 每个样地具有不同 R f 值的酶带总数在 14 ~ 巧 条之间 , 为了研究的方便 , 我们
按 R f 值由小到大的顺序编为 15 个序号 (见图 1 和表 2) . 另外 , 依其迁移率的不同还可分为
3 个迁移区 , 即 A 区 、 B 区和 C 区 . A 区为近阴极端区 , R f = 0 ~ .0 2 70 . 该区具有 5一 6 条酶
带 , 1一 4 号带为染色最深的一级带 , 它们在显色过程中出现最早 , 显色最清楚 , 迁移率相当
稳定 , 不 同样地的植株 , 其酶谱差异也主要表现在这里 . 从图 1可以看出 , 样地 工 、 n 、 V 、
VI
、
VI 的材料具有这 4 条酶带 ;样地 1 和 W则具有其中的 3 条 , 它们分别缺少 l 条 3 号带 . 5
号和 6 号酶带为染色较浅的二级带 , 它们在不同样地 间没有差别 .
表 1 根茎冰草采集地及生境
编号 采集地 (样地 ) 生境
兴安盟科右中旗养鸡场
赤峰阿旗巴彦诺尔
赤峰 巴林右旗胡 日哈
锡盟东乌旗乌里雅斯太
锡盟西乌旗白音乌拉镇
锡盟正兰旗上都音高勒
乌盟四子王旗乌兰花
沙质山坡草地
沙地
河边沙地
典型草原
沙地
沙地
山坡草地
采集号
9 2一O呜l
9 2 一 0 3 2
9 2 一0 0 8
9 1一 10 4
9 1一 1 12
9 1一 14 5
9 2一 0 6 1
1n-VI姐
表 2 根茎冰草过级化物酶同工酶迁移率 (R 0
样地居群编号酶带分区及编号一1 1 1 VI V VI 柑0 . 0 2 8 0 . 0 2 8 0 . 0 2 8 0 . 0 2 8 0 一0 2 8 0 一0 2 8 0 . 0 2 80 . 0 5 6 0 . 0 5 6 0 . 0 5 6 0 . 0 5 6 0 . 0 5 6 0 一0 5 6 0 一 0 5 60 0 8 4 0 . 0 8 4 0 . 0 8 4 0 . 0 8 4 0 . 0 8 40 . 1 0 6 0 . 1 0 6 0 . 10 6区 0 . 1 9 1 0 . 19 1 0 . 10 60 . 19 1 10 619 1 0 . 10 60 . 19 1 0 . 19 10 . 2 7 0 0 . 2 7 0 0 . 1 0 60 . 1 9 10 . 2 7 00 . 3 8 20 . 4 4 40 . 5 3 90 . 6 Q70 . 6 4 00 一7 8 10 . 84 30 .9 0 40 .9 6 1 0 . 27 0 0 . 2 7 0 0 一2 7 0 0 一2 7 00 . 3 8 2 0 . 3 8 2 0 . 3 8 2 0 . 3 82 0 3 82 0 . 3 8 24 453 9 0 . 4 4 4 0 .呜4 4 0 4 4 4 0 .4月4 0 . 4月礴0 . 5 3 9 0 . 5 3 9 0 . 5 3 9 0 . 5 39 0 一5 3 9区 〕 . 60 7 0 . 6 0 7 0 . 6 0 7 0 . 6 0 7 0 . 6 0 7 0 . 60 7.0 6400 . 7 8 7 0 . 6 4 0 0 一6 4 0 0 . 6 4 0 0 . 6 40 0 . 64 00 一7 9 2 0 . 7 9 2 0 . 8 0 3 0 . 8的 0 . 7 8 70 . 8 4 30 . 9 0 4 0 . 84 3 0 . 8 4 3 0 . 8 4 3 0 一8 4 3 0 一 8 4 3区 0 .9 0 4 0 .9 0 4 0 一9 0 4 0 .9 04 0 . 9 0 40 . 9 6 1 0 . 9 6 1 0 .9 6 1 0 .9 6 1 0 . 9 6 1 0 . 9 6 12435678910134B 区为中速迁移区 , R f = 0 . 3 8 2一 0 . 6 40 , 对于不同的样地来说 , 其酶带的宽度 、 数目和等级都没有区别 , 其中有 3 条稳定的二级带 , 2 条不很稳定的三级带 , 其不稳定的程度也表现
内蒙古师大学报 (自然科学汉文版 ) 1 9 9 5年
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一致 .
C 区为快速迁移区 , R f = 0 . 78 1一 0 . 9 6 1 , 不同
样地居群的酶带数目都为 4 条 ,其中 13 号带为宽
度一致的一级带 ; 14 和 巧 号带为染色最浅的不
稳定的三级带 , 不稳定程度也表现一致 . 然而 , 12
号酶带却在酶带的等级和宽度上有所差异 , 样地
VI 的酶带最窄且为二级带 ; 样地 V 的酶带宽度次
窄 , 为一级带 ; 样地 n 和W 的酶带则为较宽的一级
带 ; 而样地 工、 1 和姐 的酶带为最宽的一级带 , 可
见不同样地居群的酶带在该区也是有差别的 .
3 讨论
3
.
1 通过对 内蒙古东部及中部不同地理分布 区
7 个样地居群的根茎冰草的过氧化物酶同工酶的
研究发现 , 采 自赤峰 巴林右旗胡 日哈河边沙地和
锡盟东乌旗乌里雅斯太典型草原的根茎冰草 , 其
一级带 二级带 三级带
图 1 根茎冰草过氧化物酶同工酶醉谱
酶谱少 1 条 3 号一级带 , 而其它 5 个沙地居群的材料却具有这条带 ,表明过氧化物酶酶谱的
变化与其生境有一定的相关性 , 即水分条件差比水份条件好的居群 , 其酶谱酶带的数目要
多 . 作者认为这不是一种偶然现象 , 而是该种植物在分子水平上所表现出的对干早逆境条
件的一种适应现象 . 众所周知 ,基因表达一方面是通过特定酶的合成来调控代谢类型 , 另一
方面则是通过酶的多分子形式在更精细的程度上调节代谢类型 , 由此来控制分化和形态建
成 , 而 同工酶就是一种酶的多分子形式 . 因此 同工酶的存在增加了有机体在生物化学上适
应环境的能 力 , 它反映着生物进化与适应的分子基础 . 根茎冰草过氧化物酶同工酶的这种
变化就证明了这一点 , 这说明根茎冰草在分子水平上存在着一定的种内分化 ,并且这种分化
可以随着水分条件的不同表现出来 .
.3 2 在酶带的等级和迁移率上 , 这 7 个不同地理分布区的居群也存在一定的差别 , 表明在
不同的地理条件下其同工酶有分化的迹象 , 但这种分化不十分明显 , 且不与地理分布呈明显
的对应关系 . 从图 1 可以看出它们的酶谱还是十分相似的 ,这又反映出在不同的地 区 , 根茎
冰草在分子水平上表现出相对的一致性 . 作者认 为这种现象是与该种植物 的繁育系统有
关 , 根茎冰草是一类具有根 茎的禾草 , 以根茎进行无性繁殖是它的主要繁殖方式 , 这样就部
分地阻止 了个体 间的随机交配 , 具有 了一定的基因重组璋碍 , 成为半闭合式的重组 系统 , 每
一个居群都是这样一个半闭合式系统 , 因此在遗传上就表现出相对的保守性 , 如果要发生种
的变异也只有通过突变和其他特殊途径来进行 . 实验结果表明 ,根葺冰草作为一个种其种
质是稳定的 , 这为利用 其种质资源建立人工草场提供了不必过多考虑其地理环境因素的部
分科学依据 ,这也是本文研究的 目的之一
.3 3 这里还需要说明的一点是 , 仅凭过氧化物酶同工酶的研究结果为一个种在分子水平
上的种 内分化作一个较全面完整的认识是存在一定局限性的 , 还应该结合其他一些酶及其
他分子生物学的研究结果进行综合评定 , 只有这样才能更准确 、 全面地反映出根茎冰草在不
第 1期 解新明等 :内蒙古不同地区根茎冰草过氧化物酶同工醉比较研究 · 5·
同地理及生态条件下分子水平上的异同 .但过氧化物酶同工酶的研究结果至少可以从一个
侧面来解释这方面的问题 , 并为冰草属植物种质演化规律的分析与探讨奠定一定的研究基
础 .
参 考 文 献
胡能书 , 万贤国 . 同工酶技术及其应用 . 长沙 : 湖南科学技术出版社 , 19 85 , 104 一 1 10
海吾德著 (柯植芬译 ) , 植物分类学 . 北京 : 科学出版社 . 197 9 , 8 一 16
梅慧生 . 植物同工酶研究的某些进展 , 植物生理学通报 , 19 81 , 3 : 1一 7
解新明等 . 醋酶同工酶在冰草属分类中的应用 . 内蒙古师大学报(自然科学汉文版 ) . 198 9 , 4 : 23 一 28
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e脚 r t川 e n t o f B i o l o g 夕. nI n e r M o n g 口iaI N o r . a l U o i v e r s i t夕 )
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t e r n s o f P e r o x i d a s e i s o z y m e s o f s e e d l i n g fr o m 7 p o P u l a t i o n s o f A
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g e o g r a P h i e r a n g e s i n I n n e r M o n g o l i a
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w e r e v e r y s im i l a r
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e n o u g h t h a n u n d e r e o n d i t i o n o f d r o u g h t
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w a s e e r t a i n ly r e l a te d t o w a t e r e o n d i t i o n
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